缓冲溶液参考习题及解析.docx
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《缓冲溶液》作业解析参考
1. 下列各组混合溶液中,不具有缓冲作用的是:
A. 100 mL 0.10 mol·L-1 KH2PO4溶液和50 mL 0.10mol·L-1 NaOH溶液
B. 100 mL 0.10 mol·L-1 HAc溶液和50 mL 0.10mol·L-1 NaOH溶液
C. 100 mL 0.10 mol·L-1 NaH2PO4溶液和50 mL 0.20mol·L-1 NaOH溶液
D. 100 mL 0.10 mol·L-1 KH2PO4溶液和50 mL 0.10mol·L-1 HCl溶液
【C】A是0.010 mol KH2PO4和 0.0050 mol NaOH混合,反应完全后,溶液中含有等量的H2PO4- 和HPO42-,是缓冲溶液;B是0.010 mol HAc和 0.0050 mol NaOH混合,反应完全后,溶液中含有等量的HAc 和Ac-,是缓冲溶液;D是0.010 mol KH2PO4和 0.0050 mol HCl混合,反应完全后,溶液中含有等量的H2PO4- 和H3PO4,是缓冲溶液;C是0.010 mol KH2PO4和 0.010 mol NaOH混合,反应完全后,溶液中只含有HPO42-,因此不是缓冲溶液;
2. 下列关于缓冲溶液的叙述中,错误的是
A. 温度一定时,影响缓冲溶液pH值的主要因素为pKa和缓冲比
B. 缓冲溶液的有效缓冲范围为pKa ± 1
C. 缓冲溶液缓冲比一定时,总浓度越大,则其缓冲容量越大
D. 缓冲溶液加水稀释后,pH值基本不变,缓冲容量也不变
【D】根据亨-哈方程式可知,温度一定时,缓冲比改变,溶液的pH值会发生变化,此外,当组成缓冲系的共轭酸碱对不同时,弱酸的pKa也不相同,那么溶液的pH值也不相同,所以A选项的说法是正确的。
根据缓冲容量与溶液浓度的关系可知,当溶液稀释时,溶液中各物质的浓度及溶液的总浓度都会随之改变,因此缓冲容量是会改变的。此外如果不看上述公式,我们知道,缓冲溶液缓冲容量的大小是与其总浓度有关的(如C选项所说),因此当缓冲溶液稀释时,溶液的总浓度减小了,那么缓冲容量必定会随之而改变,所以D选项的说法是不正确的。
3. 下列各缓冲溶液的总体积相同,其中缓冲能力最强的是
A. 0.10 mol·L-1 NH3·H2O溶液和0.10 mol·L-1 NH4Cl溶液等体积混合后的溶液
B. 0.20 mol·L-1 NH3·H2O溶液和0.20 mol·L-1 NH4Cl溶液等体积混合后的溶液
C. 0.20 mol·L-1 NH3·H2O溶液和0.20 mol·L-1 NH4Cl溶液以体积比2:1混合后的溶液
D. 0.20 mol·L-1 NH3·H2O溶液和0.10 mol·L-1 NH4Cl溶液等体积混合后的溶液
【B】缓冲溶液的缓冲容量越大,其缓冲能力越强。而缓冲容量的大小与缓冲溶液的总浓度和缓冲比有关。当缓冲溶液总浓度一定时,缓冲比为1:1时,缓冲容量极大,越偏离1:1,缓冲容量越小;当缓冲溶液缓冲比一定时,其总浓度越大缓冲容量越大。题中A溶液总浓度为0.10 mol·L-1,缓冲比为1:1;B溶液总浓度为0.20 mol·L-1,缓冲比为1:1;C溶液总浓度为0.20 mol·L-1,缓冲比为2:1;D溶液总浓度为0.15 mol·L-1,缓冲比为2:1,据此可以判断B缓冲溶液的缓冲能力最强。
4. 已知H3PO4的pKa1=2.12,pKa2=7.21,pKa3=12.32。100 mL 0.10 mol·L-1 H3PO4溶液和150 mL 0.10mol·L-1 NaOH溶液混合后(忽略溶液体积变化),所得溶液的pH值约为
A. 2.12 B. 7.21 C. 12.32 D. 4.68
【B】H3PO4和NaOH以不同比例混合时可以发生以下几个不同的反应:
根据题意,两溶液混合时,H3PO4和NaOH两者的物质的量之比恰好为2:3,最终反应产物应该是H2PO4-和HPO42-,由此可见这是一个缓冲溶液,而且H2PO4- 和HPO42-的缓冲比为1:1,所以溶液的pH = pKa(H2PO4-) = pKa2 = 7.21。
5. 欲配制pH = 9.30的缓冲溶液,下列缓冲对中最合适的是
A. NaHCO3-Na2CO3(H2CO3的pKa2 = 10.33)
B. HAc-NaAc(HAc的pKa = 4.75)
C. NH3-NH4Cl(NH3的pKb = 4.75)
D. NaH2PO4-Na2HPO4(H3PO4的pKa2=7.21)
【C】配制缓冲溶
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